HackerBox 0040: PIC of Destiny: 9 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:55

درود بر هکرهای HackerBox در سراسر جهان. HackerBox 0040 ما را با میکروکنترلرهای PIC ، بردبرد ، صفحه نمایش LCD ، GPS و موارد دیگر آزمایش می کند. این دستورالعمل حاوی اطلاعاتی برای شروع کار با HackerBox 0040 است ، که می توانید تا آخرین منبع آن را در اینجا خریداری کنید. اگر می خواهید هر ماه یک HackerBox مانند این را در صندوق پستی خود دریافت کنید ، لطفاً در HackerBoxes.com مشترک شوید و به انقلاب بپیوندید!

موضوعات و اهداف آموزشی برای HackerBox 0040:

• توسعه سیستم های جاسازی شده با میکروکنترلرهای PIC
• کاوش در برنامه نویسی سیستم های جاسازی شده
• گزینه های منبع تغذیه و زمان سنج را برای سیستم های جاسازی شده آزمایش کنید
• اتصال یک میکروکنترلر PIC به یک ماژول خروجی LCD
• با یک گیرنده GPS یکپارچه آزمایش کنید
• PIC سرنوشت را Wield کنید

HackerBoxes سرویس جعبه اشتراک ماهانه برای لوازم الکترونیکی DIY و فناوری رایانه است. ما سرگرم کننده ، سازنده و آزمایش کننده هستیم. ما رویای رویاها هستیم.

سیاره را هک کنید

مرحله 1: فهرست محتوا برای HackerBox 0040

• میکروکنترلر PIC16F628 (DIP 18)
• میکروکنترلر PIC PIC12F675 (DIP 8)
• PICkit 3 برنامه نویس و اشکال زدایی در مدار
• هدف برنامه نویسی ZIF Socket برای PICkit 3
• کابل USB و سیم های هدر برای PICkit 3
• ماژول GPS با آنتن داخلی
• ماژول LCD الفبایی 16x2
• منبع تغذیه Breadboard با MicroUSB
• کریستال 16.00 مگاهرتز (HC-49)
• دکمه های لحظه ای لمسی
• LED های پراکنده RED 5 میلی متری
• پتانسیومتر تریمر 5K اهم
• خازن های سرامیکی 18pF
• خازن های سرامیکی 100nF
• مقاومتهای 1K اهم 1/4W
• 10K اهم 1/4W مقاومت
• تخته نان بدون سرباز 830 نقطه (بزرگ)
• کیت سیم جامپر با 140 قطعه تشکیل شده است
• گیتار سلولوئید
• برچسب مخصوص PIC16C505

برخی موارد دیگر که مفید خواهد بود:

• آهن لحیم کاری ، لحیم کاری و ابزارهای اصلی لحیم کاری
• کامپیوتر برای اجرای ابزارهای نرم افزاری

مهمتر از همه ، شما نیاز به حس ماجراجویی ، روحیه هکر ، صبر و کنجکاوی دارید. ساختن و آزمایش با وسایل الکترونیکی ، در حالی که بسیار سودمند است ، می تواند گاهی سخت ، چالش برانگیز و حتی ناامید کننده باشد. هدف پیشرفت است نه کمال. وقتی پافشاری می کنید و از ماجراجویی لذت می برید ، می توانید رضایت زیادی از این سرگرمی به دست آورید. هر قدم را به آرامی بردارید ، به جزئیات توجه کنید و از درخواست کمک نترسید.

در س FAالات متداول HackerBoxes اطلاعات زیادی برای اعضای فعلی و آینده نگر وجود دارد. تقریباً همه ایمیل های پشتیبانی غیر فنی که دریافت می کنیم قبلاً در آنجا پاسخ داده شده است ، بنابراین ما واقعاً قدردانی می کنیم که چند دقیقه وقت گذاشتید و سوالات متداول را مطالعه کردید.

مرحله 2: میکروکنترلرهای PIC

خانواده میکروکنترلرهای PIC توسط Microchip Technology ساخته شده است. نام PIC در ابتدا به کنترل کننده رابط محیطی اشاره داشت ، اما بعداً به رایانه هوشمند قابل برنامه ریزی تصحیح شد. اولین قسمتهای خانواده در سال 1976 منتشر شد. تا سال 2013 ، بیش از دوازده میلیارد میکروکنترلر PIC شخصی ارسال شده بود. دستگاه های PIC به دلیل هزینه کم ، در دسترس بودن زیاد ، تعداد زیاد کاربران ، مجموعه گسترده ای از یادداشت های برنامه ، در دسترس بودن ابزارهای کم هزینه یا رایگان توسعه ، برنامه نویسی سریال و قابلیت برنامه ریزی مجدد حافظه فلش ، نزد توسعه دهندگان صنعتی و علاقمندان محبوبیت زیادی دارد. (ویکیپدیا)

HackerBox 0040 شامل دو میکروکنترلر PIC است که به طور موقت برای انتقال در سوکت ZIF (نیروی درج صفر) مستقر شده اند. اولین قدم برای حذف دو PIC از سوکت ZIF است. لطفاً همین حالا این کار را انجام دهید!

دو میکروکنترلر PIC16F628A (برگه داده) در بسته DIP18 و PIC12F675 (برگه اطلاعات) در بسته DIP 8 هستند.

مثالها در اینجا از PIC16F628A استفاده می کنند ، با این حال PIC12F675 به طور مشابه کار می کند. ما شما را تشویق می کنیم که آن را در پروژه خود امتحان کنید. اندازه کوچک آن هنگامی که فقط به تعداد کمی پین ورودی/خروجی نیاز دارید ، یک راه حل کارآمد ایجاد می کند.

مرحله 3: برنامه نویسی میکروکنترلرهای PIC با PICkit 3

هنگام استفاده از ابزارهای PIC باید مراحل پیکربندی زیادی انجام شود ، بنابراین در اینجا یک مثال اساسی وجود دارد:

• نرم افزار MPLAB X IDE را از Microchip نصب کنید
• در پایان نصب ، پیوندی برای نصب کامپایلر MPLAB XC8 C به شما ارائه می شود. حتما آن را انتخاب کنید. XC8 کامپایلری است که ما از آن استفاده خواهیم کرد.
• تراشه PIC16F628A (DIP18) را در سوکت ZIF وارد کنید. به موقعیت و جهت ذکر شده در پشت PCB هدف ZIF توجه کنید.
• سوئیچ های بلوز را همانطور که در قسمت پشتی مدار چاپی ZIF مشخص شده است (B ، 2-3 ، 2-3) تنظیم کنید.
• سربرگ برنامه نویسی پنج پین برد هدف ZIF را به هدر PICkit 3 وصل کنید.
• PICkit 3 را با استفاده از کابل قرمز miniUSB به رایانه وصل کنید.
• MPLAB X IDE را اجرا کنید.
• گزینه منو را برای ایجاد یک پروژه جدید انتخاب کنید.
• پیکربندی کنید: میکروچیپ پروژه مستقل را تعبیه کرده و NEXT را فشار دهید.
• دستگاه را انتخاب کنید: PIC16F628A ، و روی NEXT ضربه بزنید
• اشکال زدایی را انتخاب کنید: هیچکدام؛ ابزارهای سخت افزاری: PICkit 3 ؛ کامپایلر: XC8
• نام پروژه را وارد کنید: چشمک بزنید.
• روی فایلهای منبع راست کلیک کرده و در زیر new new main.c را انتخاب کنید
• نام فایل c را مانند "چشمک زدن" بگذارید
• به پنجره> نمای حافظه برچسب> بیت های پیکربندی بروید
• بیت FOSC را روی INTOSCIO و سایر موارد را روی OFF تنظیم کنید.
• دکمه "ایجاد کد منبع" را فشار دهید.
• کد ایجاد شده را در فایل blink.c خود در بالا بچسبانید
• این را نیز در فایل c بچسبانید: #define _XTAL_FREQ 4000000
• گذشته در بلوک اصلی کد c در زیر:

خالی اصلی (خالی)

{TRISA = 0b00000000؛ در حالی که (1) {PORTAbits. RA3 = 1 ؛ _ تاخیر_ms (300) ؛ PORTAbits. RA3 = 0 ؛ _ تاخیر_ms (300) ؛ }}

• برای کامپایل آیکون چکش را بزنید
• به مسیر تولید> تنظیم پیکربندی پروژه> سفارشی سازی بروید
• PICkit 3 را در پنل سمت چپ پنجره بازشو و سپس Power را از قسمت کشویی در بالا انتخاب کنید.
• روی کادر "power target" کلیک کنید ، ولتاژ هدف را روی 4.875V تنظیم کنید ، روی Apply ضربه بزنید.
• بازگشت به صفحه اصلی ، نماد پیکان سبز را فشار دهید.
• هشدار درباره ولتاژ ظاهر می شود. ضربه بزنید ادامه دهید.
• در نهایت باید "Programming/Verify Complete" را در پنجره وضعیت دریافت کنید.
• اگر برنامه نویس رفتار نمی کند ، می تواند IDE را خاموش کرده و فقط دوباره اجرا کند. همه تنظیمات انتخابی شما باید حفظ شوند.

مرحله 4: Breadboarding PIC Programmed with Blink.c

هنگامی که PIC برنامه ریزی شد (مرحله قبلی) ، می توان آن را برای آزمایش روی یک تخته نان بدون لحیم انداخت.

از آنجا که نوسان ساز داخلی انتخاب شده است ، ما فقط باید سه پایه (برق ، زمین ، LED) را سیم کشی کنیم.

می توان با استفاده از ماژول منبع تغذیه به نان برد تغذیه کرد. نکات استفاده از ماژول منبع تغذیه:

• مقداری لحیم دیگر روی زبانه های جانبی سوکت microUSB قرار دهید قبل از قطع شدن - نه بعد از آن.
• اطمینان حاصل کنید که "پین های سیاه" به ریل زمینی و "پین های سفید" به ریل برق وارد می شوند. اگر آنها معکوس شوند ، شما در انتهای اشتباه تخته نان قرار دارید.
• هر دو سوئیچ را برای تراشه های PIC موجود به 5 ولت بچرخانید.

پس از قرار دادن میکروکنترلر PIC ، به نشانگر پین 1 توجه کنید. شماره پین ها از پین 1 به صورت خلاف جهت عقربه های ساعت شماره گذاری شده است. پین 5 سیم (VSS) به GND ، پایه 14 (VDD) تا 5 ولت ، و پایه 2 (RA3) به LED. در کد خود توجه داشته باشید ، پین ورودی/خروجی RA3 برای چشمک زدن LED در حال خاموش و روشن شدن است. پین بلندتر LED باید به PIC متصل شود ، در حالی که پین کوتاه تر باید به یک مقاومت 1K (قهوه ای ، مشکی ، قرمز) متصل شود. انتهای مخالف مقاومت باید به ریل GND متصل شود. مقاومت به سادگی به عنوان محدودیت جریان عمل می کند تا LED بین 5 ولت و GND کوتاه به نظر نرسد و جریان زیادی را بکشد.

مرحله 5: برنامه نویسی در مدار

از دانگل PICkit 3 می توان برای برنامه ریزی تراشه PIC به صورت مدار استفاده کرد. دانگل همچنین می تواند تغذیه مدار (هدف تخته نان) را درست مانند هدف ZIF انجام دهد.

• منبع تغذیه را از تخته نان بردارید.
• خطوط PICkit 3 را به بردبرد در 5V ، GND ، MCLR ، PGC و PGD وصل کنید.
• اعداد تأخیر را در کد C تغییر دهید.
• کامپایل مجدد (نماد چکش) و سپس PIC را برنامه ریزی کنید.

از آنجا که اعداد تاخیر تغییر کرد ، چراغ LED باید به طور متفاوتی چشمک بزند.

مرحله 6: استفاده از نوسان ساز کریستال خارجی

برای این آزمایش PIC ، از نوسان ساز داخلی به یک نوسانگر بلوری با سرعت بالا تغییر دهید. نوسانگر بلوری خارجی نه تنها 4 مگاهرتز 16 مگاهرتز سریعتر است) ، بلکه بسیار دقیق تر است.

• بیت پیکربندی FOSC را از INTOSCIO به HS تغییر دهید.
• هم FOSC IDE و هم #تعریف موجود در کد را تغییر دهید.
• #تعریف _XTAL_FREQ 4000000 را از 4000000 به 16000000 تغییر دهید.
• برنامه PIC را دوباره برنامه ریزی کنید (شاید دوباره شماره های تاخیر را تغییر دهید)
• عملکرد را با کریستال خارجی تأیید کنید.
• وقتی کریستال را از روی نان بردارید چه اتفاقی می افتد؟

مرحله 7: رانندگی ماژول خروجی LCD

PIC16F628A را می توان برای انتقال خروجی به یک ماژول LCD الفبایی عددی 16x2 (داده ها) هنگام سیم کشی همانطور که در اینجا نشان داده شده است ، استفاده کرد. فایل پیوست picLCD.c یک برنامه ساده برای نوشتن خروجی متن به ماژول LCD ارائه می دهد.

مرحله 8: گیرنده زمان و مکان GPS

این ماژول GPS می تواند زمان و مکان را به طور دقیق از سیگنال های دریافت شده از فضا به آنتن کوچک یکپارچه خود تعیین کند. فقط سه پایه برای عملیات اولیه مورد نیاز است.

چراغ قرمز "Power" با اتصال برق مناسب روشن می شود. هنگامی که سیگنال های ماهواره ای به دست می آیند ، LED سبز "PPS" با شروع به پالس شروع می شود.

منبع تغذیه پین های GND و VCC است. VCC می تواند روی 3.3 ولت یا 5 ولت کار کند.

سومین پینی که لازم است پین TX است. پین TX یک جریان سریال را که می تواند در رایانه (از طریق آداپتور TTL-USB) یا در میکروکنترلر ضبط شود ، خروجی می دهد. پروژه های متعددی برای دریافت داده های GPS در Arduino وجود دارد.

این git repo شامل اسناد pdf برای این نوع ماژول GPS است. مرکز u را نیز بررسی کنید.

این پروژه و ویدئو نمونه ای از ثبت تاریخ و زمان با دقت بالا را از ماژول GPS به میکروکنترلر PIC16F628A نشان می دهد.

مرحله 9: زندگی در HackLife

امیدواریم از سفر این ماه به لوازم الکترونیکی DIY لذت برده باشید. با ما در ارتباط باشید و موفقیت خود را در نظرات زیر یا در گروه فیس بوک HackerBoxes به اشتراک بگذارید. در صورت داشتن هرگونه سوال یا نیاز به راهنمایی در هر مورد ، مطمئناً به ما اطلاع دهید.

به انقلاب بپیوندید. با HackLife زندگی کنید می توانید هر ماه یک جعبه جالب از پروژه های الکترونیکی قابل هک و فناوری رایانه را مستقیماً به صندوق پستی خود تحویل دهید. کافی است به HackerBoxes.com سر بزنید و در سرویس ماهانه HackerBox مشترک شوید.